Молодой учёный
Молодой учёный Молодой учёный
30 Технические науки «Молодой учёный» . № 3 (50) . Март, 2013 г. Рис. 7. Зависимость частоты вращения ротора от времени, А – переходный процесс запуска двигателя, перевод РУД с режима «0» на режим «1»; Б, Г, Е, З – переходные процессы приёмистости; В, Д, Ж, И – режимы записи параметров «1», «2», «3», «4», соответственно; К – переходный процесс останова двигателя. Рис. 8. Зависимость давления на входе в камеру сгорания (Р2), давления на входе в сопло (Р4) и давления на выходе из двигателя (Р5) от времени
“Young Scientist” . #3 (50) . March 2013 Technical Sciences Режим работы двигателя Частота вращения ротора, об/ мин Принято, что режим «0» соответствует команде на останов двигателя; режим «1» – малый газ; режимы «2», «3» и «4» – дроссельные режимы. Режим «4» был выбран для данного эксперимента в связи с ограничениями по ресурсу двигателя на больших частотах вращения и, следовательно, с высокими температурами в камере сгорания [8]. По результатам эксперимента при помощи специального модуля SCADA-системы LabVIEW для обработки экспериментальных данных NI DIAdem [6] построен график изменения частоты вращения ротора двигателя от времени (рис. 7). Необходимо учесть, что в рамках установившегося или неустановившегося режима всегда имеются отклонения параметров связанные с систематическими и случайными погрешностями системы измерения и различными неравномерностями и пульсациями (параметров потока) как на входе, так и по тракту двигателя в целом. Поэтому, экспериментально замеренные параметры двигателя обычно осредняются в течение какого-либо времени. Осреднение параметров производилось на установившихся режимах (В, Д, Ж, И на рис. 7) при помощи нахождения отклонения от среднеквадратичного значения. На рис. 8 и в табл. 2 приведены некоторые результаты испытания двигателя SR-30. В табл. 2 приведены базовые значения основных параметров двигателя на исследованных установившихся режимах, осреднённые по методике, описанной в [8]. Таблица 2. Осреднённые значения измеренных параметров Температура на входе в турбину, К Температура на выходе из двигателя, К Тяга двигателя, Н Расход топлива, кг/с Избыточное давление на входе в камеру сгорания, Па Избыточное давление на входе в сопло, Па 31 Избыточное давление на выходе из двигателя, Па 1 40896,40 909,01 682,66 26,05 0,0017 30956,55 4862,424 2912,874 2 47107,59 913,46 696,10 29,19 0,0021 44794,38 6939,151 4017,383 3 54755,67 936,26 706,21 33,57 0,0027 66606,03 10170,12 5751,172 4 67948,12 985,55 726,12 42,91 0,0038 118916,9 16549,43 10199,09 Рис. 9. Зависимость n = f(a РУД) На рис. 9 приведена характеристика топливной автоматики исследуемого турбореактивного двигателя SR-30 – зависимость частоты вращения ротора двигателя от угла установки РУД n = f(a РУД). Если провести подобные исследования при других температурах на входе в двигатель, можно существенно дополнить данную характеристику САУ, которая необходима для имитационного моделирования данного двигателя в системе имитационного моделирования DVIG_OTLADKA [9]. Таким образом, используя данную методику проведения эксперимента, можно экспериментально исследовать характеристику насоса-регулятора и другие характеристики данного двигателя и его САУ (как на установившихся, так и на переходных процессах). В то же время, увеличивая количество режимов, можно получить линию рабочих режимов двигателя, с известными по всему тракту двигателя параметрами, что в свою очередь позволяет получить характеристики узлов двигателя, таких как компрессор, камера сгорания, турбина и т.п. Исследование статических характеристик TJ-100 Лабораторная установка на базе турбореактивного двигателя TJ-100 предназначена для ознакомления студентов с работой двигателя на различных режимах. TJ- 100 – одновальный ГТД с одноступенчатым центробежным компрессором, кольцевой камерой сгорания, одноступенчатой осевой турбиной и управляемым реак-
- Page 1 and 2: Молодой учёный № 3 (
- Page 3 and 4: “Young Scientist” . #3 (50) . M
- Page 5: “Young Scientist” . #3 (50) . M
- Page 8 and 9: 2 Физика «Молодой у
- Page 10 and 11: 4 Физика «Молодой у
- Page 12 and 13: 6 Математика «Молод
- Page 14 and 15: 8 Математика «Молод
- Page 16 and 17: 10 Математика «Моло
- Page 18 and 19: 12 Математика «Моло
- Page 20 and 21: 14 Технические наук
- Page 22 and 23: 16 Технические наук
- Page 24 and 25: 18 Технические наук
- Page 26 and 27: 20 Технические наук
- Page 28 and 29: 22 Технические наук
- Page 30 and 31: 24 Технические наук
- Page 32 and 33: 26 Технические наук
- Page 34 and 35: 28 Технические наук
- Page 38 and 39: 32 Технические наук
- Page 40 and 41: 34 Технические наук
- Page 42 and 43: 36 Технические наук
- Page 44 and 45: 38 Технические наук
- Page 46 and 47: 40 Технические наук
- Page 48 and 49: 42 Технические наук
- Page 50 and 51: 44 Технические наук
- Page 52 and 53: 46 Технические наук
- Page 54 and 55: 48 Технические наук
- Page 56 and 57: 50 Технические наук
- Page 58 and 59: 52 Технические наук
- Page 60 and 61: 54 Технические наук
- Page 62 and 63: 56 Технические наук
- Page 64 and 65: 58 Технические наук
- Page 66 and 67: 60 Технические наук
- Page 68 and 69: 62 Технические наук
- Page 70 and 71: 64 Технические наук
- Page 72 and 73: 66 Технические наук
- Page 74 and 75: 68 Технические наук
- Page 76 and 77: 70 Технические наук
- Page 78 and 79: 72 Технические наук
- Page 80 and 81: 74 Технические наук
- Page 82 and 83: 76 Технические наук
- Page 84 and 85: 78 Технические наук
“Young Scientist” . #3 (50) . March 2013 Technical Sciences<br />
Режим<br />
работы<br />
двигателя<br />
Частота<br />
вращения<br />
ротора, об/<br />
мин<br />
Принято, что режим «0» соответствует команде на<br />
останов двигателя; режим «1» – малый газ; режимы «2»,<br />
«3» и «4» – дроссельные режимы. Режим «4» был выбран<br />
для данного эксперимента в связи с ограничениями<br />
по ресурсу двигателя на больших частотах вращения и,<br />
следовательно, с высокими температурами в камере сгорания<br />
[8].<br />
По результатам эксперимента при помощи специального<br />
модуля SCADA-системы LabVIEW для обработки<br />
экспериментальных данных NI DIAdem [6] построен<br />
график изменения частоты вращения ротора двигателя от<br />
времени (рис. 7).<br />
Необходимо учесть, что в рамках установившегося или<br />
неустановившегося режима всегда имеются отклонения<br />
параметров связанные с систематическими и случайными<br />
погрешностями системы измерения и различными неравномерностями<br />
и пульсациями (параметров потока) как на<br />
входе, так и по тракту двигателя в целом. Поэтому, экспериментально<br />
замеренные параметры двигателя обычно<br />
осредняются в течение какого-либо времени.<br />
Осреднение параметров производилось на установившихся<br />
режимах (В, Д, Ж, И на рис. 7) при помощи нахождения<br />
отклонения от среднеквадратичного значения.<br />
На рис. 8 и в табл. 2 приведены некоторые результаты<br />
испытания двигателя SR-30.<br />
В табл. 2 приведены базовые значения основных параметров<br />
двигателя на исследованных установившихся режимах,<br />
осреднённые по методике, описанной в [8].<br />
Таблица 2. Осреднённые значения измеренных параметров<br />
Температура<br />
на<br />
входе в<br />
турбину, К<br />
Температура<br />
на выходе<br />
из двигателя,<br />
К<br />
Тяга<br />
двигателя,<br />
Н<br />
Расход<br />
топлива,<br />
кг/с<br />
Избыточное<br />
давление на<br />
входе в камеру<br />
сгорания, Па<br />
Избыточное<br />
давление<br />
на входе в<br />
сопло, Па<br />
31<br />
Избыточное<br />
давление на<br />
выходе из<br />
двигателя, Па<br />
1 40896,40 909,01 682,66 26,05 0,0017 30956,55 4862,424 2912,874<br />
2 47107,59 913,46 696,10 29,19 0,0021 44794,38 6939,151 4017,383<br />
3 54755,67 936,26 706,21 33,57 0,0027 66606,03 10170,12 5751,172<br />
4 67948,12 985,55 726,12 42,91 0,0038 118916,9 16549,43 10199,09<br />
Рис. 9. Зависимость n = f(a РУД)<br />
На рис. 9 приведена характеристика топливной автоматики<br />
исследуемого турбореактивного двигателя<br />
SR-30 – зависимость частоты вращения ротора двигателя<br />
от угла установки РУД n = f(a РУД). Если провести подобные<br />
исследования при других температурах на входе в<br />
двигатель, можно существенно дополнить данную характеристику<br />
САУ, которая необходима для имитационного<br />
моделирования данного двигателя в системе имитационного<br />
моделирования DVIG_OTLADKA [9].<br />
Таким образом, используя данную методику проведения<br />
эксперимента, можно экспериментально исследовать характеристику<br />
насоса-регулятора и другие характеристики<br />
данного двигателя и его САУ (как на установившихся, так<br />
и на переходных процессах). В то же время, увеличивая<br />
количество режимов, можно получить линию рабочих режимов<br />
двигателя, с известными по всему тракту двигателя<br />
параметрами, что в свою очередь позволяет получить характеристики<br />
узлов двигателя, таких как компрессор, камера<br />
сгорания, турбина и т.п.<br />
Исследование статических характеристик TJ-100<br />
Лабораторная установка на базе турбореактивного<br />
двигателя TJ-100 предназначена для ознакомления студентов<br />
с работой двигателя на различных режимах. TJ-<br />
100 – одновальный ГТД с одноступенчатым центробежным<br />
компрессором, кольцевой камерой сгорания,<br />
одноступенчатой осевой турбиной и управляемым реак-